《第4課時 分子晶體》參考課件

第2節(jié)

幾種簡單的晶體結構模型第4課時

分子晶體學習目標核心素養(yǎng)培養(yǎng)1.了解分子晶體的結構特點及性質(zhì)。宏觀辨識與微觀探析2.通過干冰、冰、碘晶體的結構模型，認識由范德華力和氫鍵形成分子晶體的結構特點的不同，能解釋分子晶體的性質(zhì)。證據(jù)推理與模型認知知識體系銅、鈉、鎂等金屬的晶體是由金屬陽離子和自由電子之間通過金屬鍵的作用形成的，由于金屬鍵沒有方向性和飽和性，因此金屬晶體可以看成等徑圓球的密堆積。復習?回顧離子晶體是由陰、陽離子通過離子鍵的作用形成的晶體。由于陰、陽離子的半徑大小不同，離子晶體屬于不等徑圓球的堆積，其中較大的離子按照等徑圓球的方式進行密堆積，較小的離子有序地填充在半徑大的離子所形成的空隙中。

金剛石碳化硅二氧化硅晶胞

中心原子雜化類型sp3sp3sp3鍵角109°28'109°28'109°28'晶胞中微粒數(shù)目8個CC:4個Si:4個Si:8個O:16個1mol物質(zhì)中化學鍵物質(zhì)的量2molC—C鍵2molC—Si鍵4molSi—O鍵共價晶體是由原子通過共價鍵結合形成的晶體，由于共價鍵鍵具有方向性和飽和性，晶體中，在一個原子周圍的其它原子的數(shù)目是有限的，原子的堆積方向也是確定的，因此，共價晶體中的微粒堆積不服從緊密密堆積原理。聯(lián)想?質(zhì)疑相鄰原子間通過共價鍵形成分子，分子間通過分子間作用力(范德華力和氫鍵)結合形成分子晶體。碘晶體、干冰晶體、冰等都是分子晶體，在這些在分子晶體的結構中，分子的排列又有怎樣的規(guī)律和特點呢？從結構上分析為什么冰易融化，干冰易氣化，碘晶體易升華？常見的分子晶體有哪些物質(zhì)？以干冰晶體和碘晶體為例了解分子晶體中微粒間的數(shù)目、晶體的空間構型、晶體中微粒間的位置關系。四、分子晶體⑴定義：分子間以分子間作用力(范德華力，氫鍵)相結合的晶體叫分子晶體。⑵構成晶體的微粒：分子(相鄰原子間以共價鍵結合構成分子)。⑶晶體微粒間的作用力：分子間作用力(包含范德華力和氫鍵)。1、分子晶體的概念：分子晶體氣化或熔化時破壞的作用力：分子間作用力。2.典型的分子晶體(1)部分非金屬單質(zhì):X2、O2、H2、S8、P4、C60等(2)非金屬氫化物：H2O，NH3，CH4，HX某些非金屬氧化物:CO2，SO2，NO2，常見的的酸：H2SO4，HNO3，H3PO4等(3)絕大多數(shù)有機物：乙醇，冰醋酸，蔗糖等3、幾種典型的分子晶體的結構分子間以范德華力相結合的分子晶體，由于分子間作用力沒有方向性和飽和性，分子構成晶體時盡可能地采取緊密堆積的方式形成晶體。如碘晶體、干冰晶體等。⑴碘晶體①碘晶體的晶胞：晶胞為長方體(是一種變形的面心立方)，8個頂點和6個面心各有一個碘分子，分子的方向有兩種取向。氯單質(zhì)、溴單質(zhì)的晶體結構和碘非常類似，只是大小不同。②晶胞的微粒數(shù)：I28×1/8＋6×1/2＝4碘分子間以范德華力相結合，晶體熔化時只破壞范德華力，不影響分子內(nèi)的化學鍵。⑵干冰晶體①干冰晶體的晶胞：干冰晶胞為面心立方，8個頂點和6個面心各有一個分子。②晶胞的微粒數(shù)：CO28×1/8＋6×1/2＝4③和CO2分子距離相等且最近的CO2分子數(shù)是12個。CO2分子間以范德華力相結合，晶體熔化時只破壞范德華力，不影響分子內(nèi)的化學鍵。和碘晶體、干冰晶體一樣，甲烷、碳-60的晶體，分子間以范德華力相結合的分子晶體，分子構成晶體時盡可能地采取緊密堆積的方式形成晶體。冰晶體中水分子間存在哪幾種相互作用？對冰晶體的結構與性質(zhì)產(chǎn)生怎樣的影響？觀察?思考⑶冰的晶體結構冰晶體是分子間以氫鍵相結合的分子晶體，由于氫鍵有方向性和飽和性，分子構成晶體時不采取緊密堆積的方式形成晶體。冰晶體主要是水分子依靠氫鍵形成的(亦有范德華力),氫鍵有方向性,它的存在迫使在四面體中心的每個水分子與四面體頂點方向的4個相鄰水分子互相吸引。由于氫鍵的方向性和飽和性,分子間距比較大,有很多空隙,結構比較松散,不符合緊密堆積。每個水分子周周有4個水分子,故配位數(shù)為4。典型的分子晶體是指有限數(shù)目的原子以共價鍵結合為分子后,這些分子再通過分子間作用力結合形成晶體。一般來說,分子在無方向性的分子間作用力的作用下堆積時,盡可能利用空間緊密地堆積在一起,這一點與金屬晶體相似。但是,分子的形狀、分子的極性以及分子之間是否存在氫鍵等都會影響分子的堆積方式。歸納?總結如苯甲酸晶體中,苯甲酸分子排列形成層狀結構,同一平面內(nèi)分子之間通過氫鍵相互作用連接,平面之間的分子依靠范德華力維系。⑴對于組成和結構相似、晶體中又不含氫鍵的分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強，熔沸點越高；如：烴的同分異構體中，支鏈越多，沸點越低。4、分子晶體的物理性質(zhì)⑵由于分子間作用力很弱，所以分子晶體一般具有：①較低的熔點、沸點②較小的硬度③一般都是絕緣體，熔融狀態(tài)不導電。⑶對于能夠形成分子間氫鍵的分子晶體，熔沸點顯著升高。例1：分子晶體具有的本質(zhì)特征是()A．組成晶體的基本構成微粒是分子B．熔融時不導電C．晶體內(nèi)微粒間以分子間作用力相結合，這種作用很弱D．熔點一般比原子晶體低C典型例題例2：下列分子晶體，關于熔點、沸點高低的敘述中，正確的是()A.Cl2＞I2B.SiCl4＞CCl4C.NH3＜PH3D.C(CH3)4＞CH3CH2CH2CH2CH3B例3、SiCl4的分子結構與CCl4的相似，下列對SiCl4的推測不正確的是()A．SiCl4晶體是分子晶體B．常溫、常壓下SiCl4是氣體C．SiCl4的分子是由極性鍵形成的非極性分子D．SiCl4為正四面體結構例4、當SO3晶體熔化時，下述各項發(fā)生變化的是()A．化學鍵B．硫與氧的原子個數(shù)之比C．分子構型D．分子間作用力BD例5、某化學興趣小組在學習分子晶體后，查閱了幾種氯化物的熔點，記錄如下：

NaClMgCl2AlCl3SiCl4CaCl2熔點/℃801712190－68782根據(jù)這些數(shù)據(jù)分析，他們認為屬于分子晶體的是()A．NaCl、MgCl2、CaCl2

B．AlCl3、SiCl4C．NaCl、CaCl2 D．全部B例6、冰晶胞中水分子的空間排列方式與金剛石晶胞（其晶胞結構如圖，其中空心球所示原子位于立方體的頂點或面心，實心球所示原子位于立方體內(nèi)）類似．每個冰晶胞平均占有個水分子，冰晶胞與金剛石晶胞微粒排列方式相同的原因是。在金剛石中每個碳原子以sp3雜化軌道與周圍4個碳原子以共價鍵相結合形成正四面體結構,C—C鍵間的夾角為109°28＇。冰晶體主要是水分子依靠氫鍵結合，氫鍵有方向性和飽和性,每個水分子與四面體頂點方向的4個相鄰水分子互相吸引形成正四面體構形。分子間距比較大,有很多空隙,結構比較松散,不符合緊密堆積。81、固體熔化時，必須破壞非極性共價鍵的是()

A.冰B.晶體硅C.溴D.二氧化硅B2、共價鍵、離子鍵和范德華力是構成物質(zhì)粒子間的不同作用方式，下列物質(zhì)中，只含有上述一種作用的是()A.干冰 B.氯化鈉C.氫氧化鈉 D.碘B練習4、SiCl4的分子結構與CCl4相似，對其進行下列推測，不正確的是()A.SiCl4晶體是分子晶體B.常溫、常壓下SiCl4是氣體C.SiCl4的分子是由極性鍵形成的非極性分子D.SiCl4的熔點高于CCl4B3、下列物質(zhì)的熔點高低順序,正確的是()A．金剛石＞晶體硅＞碳化硅B．K＞Na＞LiC．NaF＜NaCl＜NaBrD．CI4＞CBr4＞CCl4＞CH4D5.下列有關分子晶體的說法中一定正確的是()A.分子內(nèi)均存在共價鍵B.分子間一定存在范德華力C.分子間一定存在氫鍵D.其結構一定為分子密堆積B6.分子晶體在通常情況下不具有的性質(zhì)是()A．晶體構成微粒是分子B．干燥或熔化時均能導電C．微粒間以范德華力結合D．熔點、沸點一般低于原子晶體和離子晶體B7、下列說法中正確的是()A.C60汽化和I2升華克服的作用力不相同B.甲酸甲酯和乙酸的分子式相同，它們的熔點相近C.NaCl和HCl溶于水時，破壞的化學鍵都是離子鍵D.常溫下TiCl4是無色透明液體，熔點－23.2℃，沸點136.2℃，所以TiCl4屬于分子晶體D7、下表列舉了幾種物質(zhì)的性質(zhì)，據(jù)此判斷屬于分子晶體的是。物質(zhì)性質(zhì)X熔點為10.31℃，液態(tài)不導電，水溶液導電Y易溶于CCl4，熔點為11.2℃，沸點為44.8℃Z常溫下為氣態(tài)，極易溶于水，溶液pH>7W常溫下為固體，加熱變?yōu)樽霞t色蒸氣，遇冷變?yōu)樽虾谏腆wM熔點為1170℃，易溶于水，水溶液導電N熔點為97.81℃,質(zhì)軟,導電,密度為0.97g·cm-3X